صنعت ساخت و ساز سالیان سال است که به یک روش عمل می‌کند؛ مراحل گودبرداری، بتن‌ریزی، آرماتوربندی، قالب بندی و دیوارچینی انجام میشود و سپس نوبت به اجرای سیستم‌های گرمایش و آب و فاضلاب می‌رسد. این کار در ساختمان‌ها در طبقات متعدد تکرار میشود.
البته قدم اول در شروع کار، قبل از همه این اقدامات، نباید فراموش شود: تهیه نقشه!
تاریخچه تهیه نقشه‌های ساختمانی
قبل از دهه ۱۹۷۰ میلادی نقشه‌های ساختمانی با مداد، جوهر و کاغذ ترسیم می‌شدند. اصلاح اشتباهات نقشه‌ها بسیار مشکل بود و مخصوصاً اگر اشتباهات، روی نقشه‌های وابسته دیگری اثر می‌گذاشت، نتیجه کار وحشتناک بود.
بسیاری از مشکلات طراحی و ساخت سنتی باعث افزایش هزینه و خسارت‌های گسترده می‌شد. البته بدیهی است که اشتباهات در زمینه ساخت و طراحی مربوط به یک حوزه نبوده و نیستند و ممکن است تمامی گروه‌های مهندسی ساختمان اعم از سازه، معماری، تاسیسات و برق را دربربگیرد اما مسلم است که طراحی سنتی و با استفاده از دست، همواره مشکلات و معضلات مربوط به خود را داشته است.
مهندسان در یک اقدام شگفت‌انگیز در دهه ۷۰، روش‌های ترسیم کامپیوتری CAD را ابداع کردند و بعد از آن با ابداع کامپیوترهای خانگی، استفاده از نرم‌افزارهایی مانند اتوکد در پروژه‌ها و دفاتر مهندسی رواج بیشتری پیدا کرد. با این ابزار الکترونیکی جدید، ترسیم، اصلاح و انتقال نقشه‌ها بسیار راحت شد، سرعت کار بالا رفت و ترسیم ساختمان‌های پیچیده وارد مرحله جدیدی شد. توانایی‌های اتوکد نسبت به روش‌های دستی عالی بود، ولی با وجود توانایی سه‌بعدی‌سازی، هنوز مشکلات زیادی در این مرحله وجود داشت. مثلا ایجاد هماهنگی و به اشتراکگذاری اطلاعات بین افراد درگیر در پروژه اعم از کارفرما، طراح، مجری، ناظر و پیمانکار در پروژه، همچنان به روش سنتی و غیرسیستمی انجام می‌شد.
پس از سیر تکمیل فرآیندهای مدلسازی دوبعدی و سه‌بعدی از گذشته تا امروز در حال حاضر به مفهومی به نام بیم (BIM) رسیده‌ایم اما واقعا مفهوم BIM چیست، چرا مهم است و چرا این روزها اسم‌اش را زیاد می‌شنویم؟
اگر می‌خواهید با تنها نرم‌افزار تحلیل و طراحی تأسیسات در ایران، بر پایه تکنولوژی BIM آشنا شوید، مطلب «مدلسازی اطلاعات ساختمان» را بخوانید.
چرا استفاده از BIM ضروری است؟
BIM مخفف Building Information Modeling به معنای مدلسازی اطلاعات ساختمان است. خوب است از همین ابتدا دقت کنیم که BIM خودش یک نرم‌افزار نیست! بلکه یک رویکرد و مفهوم است؛ مفهومی شامل فرآیندها، استانداردها و روش‌ها که باید در مسیر طراحی و اجرای پروژه به درستی پیاده‌سازی شوند.
برای مثال در بخش آموزش در دانشگاه‌ها، استفاده از رویکرد BIM می‌تواند برای درک بهتر دانشجویان معماری از مفاهیم سازه‌‌ای، به عنوان یک ماکت دیجیتال عمل کند و جایگزین ماکت‌های مقوایی قدیمی شود.
کاری که BIM انجام می‌دهد این است که طراحی نقشه را مفهومی می‌کند، بدین معنا که اجزای هندسی نقشه را به همراه اطلاعات آن‌ها در خود ذخیره می‌کند. منظور از اجزا، در و پنجره، سقف، تیرها، پلکان، سیستم تهویه مطبوع، سیم‌کشی برق و هر آن چیزی است که در نقشه می‌بینید. این اجزاء هم خودشان و هم ارتباطشان با بقیه اجزاء را می‌شناسند بنابراین برای کسب اطلاعات در مورد یک جزء مشخص مثل پنجره از قبیل اندازه، جنس شیشه، چارچوب و… لازم نیست چندین نقشه پلان، برش و نما را زیر و رو کنیم. کافی است مستقیما به خود جزء مراجعه کنیم! همه اطلاعات و ویژگی‌ها در خود جزء وجود دارند و با اعمال هر تغییری، آن جزء به صورت همزمان خودش را با تغییرات جدید تطبیق می‌دهد.
علاوه بر این، حتی اگر در آینده نیاز به تغییر کلی یا توسعه ساختمان باشد، BIM باز هم کمک بزرگی به ما می‌کند. تصور کنید قرار باشد اتاق‌های جدیدی به یک بیمارستان اضافه شود، معماران می‌توانند از مدل BIM اولیه استفاده کنند و تغییرات را به راحتی در نقشه اعمال کنند. این باعث میشود که تغییرات جدید با ساختار قبلی پروژه سازگار باشد و از دوباره‌کاری‌های گسترده جلوگیری شود.
بنابراین مهمترین کار BIM همین است: ارائه اطلاعات دقیق و ایجاد شفافیت در پروژه. BIM یعنی به جای اینکه تغییرات ما را مدیریت کنند ما تغییرات را مدیریت می‌کنیم و به دلیل با اطلاعات دقیقی که در دست داریم می‌توانیم تصمیمات بهتری در پروژه بگیریم.
با توضیحات بالا می‌توان اینطور نتیجه‌گیری کرد که کاربرد مفهوم BIM بسیار فراتر از توانایی‌های نرم افزارهایی مثل اتوکد است؛ اتوکد در بهترین حالت فقط نمایش یک حجم سه بعدی از طراحیهای دو بعدی است و برخلاف BIM هوشمند نیست. اجزای نقشه در اتوکد هویت ندارند و فقط یک شکل هندسی هستند.
اما سوالی که اینجا مطرح میشود این است که آیا BIM فقط برای معماران و مهندسان کاربرد دارد؟
خیر! تمام افراد حرفه‌ای درگیر در پروژه از جمله پیمانکاران، نقشه‌برداران، تولیدکنندگان، مجریان، مدیران ساختمان و افراد تحت قرارداد -علاوه بر معماران و مهندسان می‌توانند فعالیت‌های خود را با BIM تطبیق دهند. BIM می‌تواند نحوه مدیریت پروژه‌های ساختمانی را تغییر دهد و آن را در جهت رسیدن به نتیجه مطلوب هدایت کند، ضمن اینکه برای تمامی گروه‌های مهندسی مشغول در صنعت کاربرد دارد.
مدلسازی اطلاعات ساختمان علاوه بر ایجاد ارتباط هوشمند بین اجزاء مختلف نقشه، امکان بررسی سناریوهای مختلف طراحی را به‌صورت مجازی فراهم می‌کند. مثلا می‌توان مصالح دیوار ساختمان را تغییر داد و بررسی کرد که بار حرارتی ساختمان با این کار چقدر تغییر می‌کند. همه تیم‌های مشغول در پروژه قادرند با اعمال تغییراتی در مدلشان، اثرات این تغییر را در پروژه ببینند. حتی پیمانکاران و مجریان هم قادرند در حین طراحی و توسعه مدل ساختمان، مواردی همچون توالی اجرا، کارایی، ساخت و نصب را به صورت مجازی تجربه کنند.
هماهنگی و ارتباط بهتر با BIM
مدل‌های BIM امکان به اشتراکگذاری و همکاری را به کاربران می‌دهد که این امکان در طراحیهای کاغذی فراهم نبود. به کمک ابزارهای مبتنی برBIM ، همکاری در این قالب می‌تواند به طور یکپارچه در تمام گروه‌های دخیل در پروژه رخ دهد. سیستم BIM به تیم‌ها اجازه می‌دهد تا مدل‌های پروژه و برنامه‌ریزی هماهنگی را به اشتراک بگذارند و اطمینان حاصل کنند که تمامی افراد ذیربط در پروژه نظارت دارند. دسترسی به اطلاعات به صورت دیجیتال به تیم‌های پروژه این اجازه را می‌دهد تا اطلاعات را به کارگاه‌های عمرانی ببرند و تیم‌ها می‌توانند طرح‌ها و نقشه‌ها را در محل کارگاه و بر روی تلفن‌های همراه خود مشاهده و مرور کرده و اطمینان حاصل کنند که در هر زمان به اطلاعات به روز پروژه دسترسی دارند.
نکته مهم‌تر این است که افراد دارای سمت‌ها و مسئولیت‌های متفاوت در یک پروژه، می‌توانند از اطلاعات یکسانی از پروژه استفاده کنند و این مسئله در هنگام همکاری با افراد و سازمان‌هایی که فعالیت آن‌ها در پروژه دیرتر از بقیه آغاز خواهد شد، مثل گروه‌های عملیاتی، تاثیرگذار خواهد بود. از دیگر مواردی که بارها در پروژه‌های بزرگ و کوچک پیش آمده، تداخل‌های موجود در بخش سازه با تاسیسات و دیگر موارد است که اغلب موجب مشکلات زیادی میشود و حتی سبب مختل شدن روند اجرای پروژه نیز میشود.
BIM این امکان را می‌دهد که بتوان جزییات اجرایی را بهتر هماهنگ کرد. ضمن اینکه تداخل سازه و تأسیسات را قبل از شروع ساخت‌وساز ردیابی می‌کند. مثلا قبل از اینکه بخواهیم در کارگاه متوجه این مشکل بشویم، BIM در همان زمان طراحی نقشه مشخص می‌کند که آیا لوله‌های فاضلاب در مسیر عبور خود با یک تیر فولادی برخورد می‌کنند یا خیر؟ به کمک BIM می‌توان به صورت خودکار از تداخل‌ها جلوگیری کرد و احتمال دوباره‌کاری را کاهش داد. علاوه بر این در پروژه‌هایی که از BIM استفاده میشود به راحتی می‌توان از تغییرات لحظه آخری و مسائل پیش بینی‌نشده در حوزه‌های مختلف جلوگیری کرد.
BIM بهترین شرایط را برای کارفرمایان فراهم می‌کند تا بتوانند مدل کاملی از آنچه در آینده ساخته خواهد شد را مشاهده کنند و در مقایسه با مدل‌های غیرگرافیکی و دوبعدی، درک بهتری از سازه طراحی شده داشته باشند و حتی این امکان را برایشان فراهم می‌کند که تمامی ایده‌های خود را به‌صورت سه‌بعدی بر روی نقشه‌ها مشاهده کنند.
مدلسازی اطلاعات ساختمان در ایران
مدلسازی اطلاعات ساختمان در ایران بسیار نوپاست ولی در سال‌های اخیر خبرهای خوبی برای علاقه‌مندان و مهندسان شنیده شده است. در سال ۱۳۹۵ دکتر حامد مظاهریان معاون مسکن و ساختمان وزارت راه و شهرسازی از لزوم اجرایی شدن BIM در کشور صحبت کرد. پس از برگزاری کنفرانس BIM در دو سال متوالی در کشور، وضعیت BIM در بسیاری از نقاط کشور بهبود پیدا کرد. در تیرماه سال ۹۸ سازمان نظام‌مهندسی ساختمان از همه افراد حقیقی و حقوقی که در زمینه BIM فعالیت می‌کردند درخواست کرد که همکاری خود را در این زمینه اعلام کنند. نکته مهم استانداردسازی خدمات BIM برای همه گروه‌های مهندسی و ذی‌نفعان پروژه است که به مرور در کشور در حال آماده‌سازی است. در آینده نزدیک جامعه مهندسی باید قادر باشد خدمات BIM را به شکلی کامل، منظم و مشخص مطابق با استاندارد موجود ارائه دهد.
در حوزه تاسیسات نیز با استفاده از مدلسازی با رویکرد BIM، می‌توان مدل شبیه سازی شده شبکه تاسیسات را مطابق با آنچه قرار است در واقعیت رخ دهد مشاهده کرد و در صورت به وجود آمدن تغییرات در پروژه دیگر لازم نیست تمامی نقشه‌ها در فرمت‌های مختلف چک شود یا نقشه‌های کارگاهی و شاپ بازبینی شود بلکه با اعمال ویرایش در فایل یکپارچه مدل BIM می‌توان باعث صرفه جویی در زمان و هزینه شد. همچنین می‌توان از این مدل تاسیساتی در زمان ساخت به منظور بازرسی و تعمیرات نیز استفاده کرد.
در شرکت سوپرپایپ نیز پروژه‌های مختلفی با رویکرد BIM با استفاده از نرم افزار سوپرپایپ کد ۵ طراحی و پیاده‌سازی شده است. نرم افزار سوپرپایپ کد ۵ تنها نرم افزار تحلیل و طراحی تاسیسات در بازار ایران و مبتنی بر تکنولوژیBIM است که برای برآورده کردن خواسته‌ها و البته پیشگام‌تر از نیاز روز، توسط شرکت سوپرپایپ به بازار طراحی تاسیسات ارائه شده است. این نرم‌افزار در طراحی تاسیسات ساختمان به ساده‌ترین شکل ممکن شما را در مسیر استفاده از مفهوم BIM قرار می‌دهد.
در مطالب بعد وبلاگ سوپرپایپ و همچنین شماره‌های آینده نشریه مجری، درباره نرم افزار سوپرپایپ کد ۵ و نحوه ارتباط آن با مفهوم BIM بیشتر صحبت خواهیم کرد.
این مقاله در شماره ۵۷ نشریه مجری منتشر شده است. مجری تنها نشریه فارسی‌زبان ویژه مجریان تأسیسات و مهندسان ناظر است که از سال ۱۳۸۱ با هدف ارتقای دانش فنی منتشر میشود. این نشریه، که به‌طور رایگان در اختیار متخصصان صنعت قرار می‌گیرد، بستری برای انتقال دانش به‌روز، معرفی راهکارهای نوین و تقویت ارتباط میان فعالان این حوزه است.